黑龙江省大庆市龙凤区2023-2024学年高二上学期开学考试物理试题（含解析）

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物理试题

一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1—7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8—10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1．下列说法正确的是（）

A．做简谐运动的物体，在平衡位置所受的合外力一定为零

B．做简谐运动的物体，在平衡位置时势能一定为零

C．做简谐运动的物体（振幅为A），在时间内，发生的位移一定是A，路程也是A

D．做简谐运动的物体，任意时刻，回复力方向一定与偏离平衡位置的位移方向相反

2．某同学通过对物理的学习，已初步形成了物质观、运动和相互作用观、能量观，下列是他关于动能、动量、冲量的认识，其中正确的是（）

A．物体的动量发生变化，物体的动能可能不变

B．若物体的动能不变，则动量一定也不变

C．内力的冲量也能改变系统的总动量

D．物体所受合外力越大，它的动量变化就越大

3．如图所示，在质量为m的无下底的木箱顶部用一轻弹簧悬挂质量均为m的A、B两物体，箱子放在水平地面上。平衡后剪断A、B间细线，此后A将做简谐运动。当A运动到最高点时，木箱对地面的压力为（重力加速度大小为g）（）

A．0B．C．D．

4．如图所示，小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成，静止在光滑水平面上，当小车固定时，从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止，如果小车不固定，物体仍从A点静止滑下，则（）

A．还是滑到C点停止B．滑到BC间停止

C．会冲出C点落到车外D．上述三种情况都有可能

5．质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度-时间图象如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。已知从时刻开始汽车的功率恒为P，整个运动过程中汽车所受阻力不变，以下说法正确的是（）

A．时间内，汽车的牵引力增大

B．时间内，汽车的牵引力功率不变

C．时间内，汽车的平均速率等于

D．时间内，汽车克服克服阻力做的功为

6．一物体静止在水平地面上，时刻对物体施加水平向右的恒力，时刻撤去恒力，物体的速度v随时间t变化的关系如图所示。若恒力的大小为F，物体受到的摩擦力大小为f，整个运动过程中，恒力对物体做的功为，物体克服摩擦力做的功为。下列关系式正确的是（）

A．，B．，

C．，D．，

7．如图所示，质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放，落到地面上后又陷入泥潭中，由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点时速度减为零。不计空气阻力，重力加速度为g。关于小球在刚接触地面到速度变为零的过程中，下列说法中正确的有（）

A．小球的机械能减少了B．小球所受阻力做的功为

C．小球所受阻力的冲量等于D．小球动量的改变量大小等于

8．如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间，可测出细线对摆球的拉力大小F。现将摆球拉到A点，释放摆球，摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动，其中B点为运动中的最低位置，图乙表示拉力大小F随时间t变化的曲线，图中为摆球从A点开始运动的时刻，重力加速度g取1。下列说法正确的是（）

甲乙

A．单摆振动的周期为B．单摆的摆长为

C．摆球的质量为D．摆球运动过程中的最大速度为

9．如图所示，把质量为的小球放在竖直放置的弹簧上，同时将小球缓慢向下按至图甲所示的位置，松手后弹簧将小球弹起，小球上升至最高位置的过程中其速度的平方随位移的变化图像如图乙所示，其中的图像为直线，弹簧的质量和空气的阻力均忽略不计，重力加速度，则下列说法正确的是（）

甲乙

A．小球与弹簧分离时对应的位移小于

B．小球的图像中最大的速度为

C．弹簧弹性势能的最大值为

D．压缩小球的过程中外力F对小球所做的功为

10．如图所示，一质量为m、长为L的木板A静止在光滑水平面上，其左侧固定一劲度系数为k的水平轻质弹簧，弹簧原长为，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使一可视为质点小物块B以初速度从木板的右端无摩擦地向左滑动，而后压缩弹簧。设B的质量为，当时细绳恰好被拉断。已知弹簧弹性势能的表达式，其中k为劲度系数，x为弹簧的压缩量。则（）

A．细绳所能承受的最大拉力的

B．当时，小物块B滑离木板A时木板运动的对地位移

C．当时，细绳被拉断后长木板的最大加速度

D．为保证小物块在运动过程中速度方向不发生变化，应大于等于2

二、非选择题（本题共5小题，54分。）

11．（10）“验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示，让质量为的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下，与静止在支柱上大小相等、质量为的小球B发生正碰。（球A运动到水平槽末端时刚好与B球发生碰撞，且球A不会与球B下面的支柱相碰）

（1）安装轨道时，要求轨道末端______。

（2）两小球的质量应满足______。

（3）用游标卡尺测小球直径时的读数如图所示，则小球的直径______。

（4）实验中还应测量的物理量是______。

A．两小球的质量和

B．小球A的初始高度h

C．轨道末端切线离地面的高度H

D．两小球平抛运动的时间t

E．球A单独滚下时的落地点P与O点的距离

F．碰后A、B两小球的落地点M、N与O点的距离和

（5）若碰撞中动量守恒，根据图中各点间的距离，下列式子可能成立的是______。

A．B．C．D．

12．（6分）做“用单摆测定重力加速度”的实验，供选择的器材有：

A．约长的细线B．约长的弹性绳C．带孔的小铁球D．带孔的软木球

①应选用的摆线是______，摆球是______（均选填器材前面的字母）。

②改变摆长，多次测量，得到周期平方与摆长的关系图像如图1所示，所得结果与当地重力加速度值相符，但发现其延长线没有过原点，其原因可能是（）

图1

A．测周期时多数了一个周期

B．测周期时少数了一个周期

C．测摆长时直接将摆线的长度作为摆长

D．测摆长时将摆线的长度加上摆球的直径作为摆长

③某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图所示。由于家里只有一根量程为的刻度尺，于是他在细线上的A点做了一个标记，使得悬点O到A点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O、A间细线长度以改变摆长。实验中，当O、A间细线的长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度______（用、、、表示）。

13．（8分）如图，悬挂于竖直弹簧下端的小球质量为m，运动速度的大小为v，方向向下。经过时间t，小球的速度大小为v，方向变为向上。忽略空气阻力，重力加速度为g，求小球在该运动过程中，

（1）小球的动量变化量的大小和方向；

（2）弹簧弹力的冲量。

14．（12分）极限运动深受年轻人的喜爱，如图甲是极限运动中滑板、轮滑等运动常用的比赛场地U形池，现有某U形池场地示意图如图乙所示，该场地由两段可视为光滑的圆弧形滑道AB和CD以及粗糙程度相同的水平滑道BC构成，图中，，，某次滑板比赛中质量为（含滑板质量）的运动员从A点由静止出发，通过AB、BC滑道，冲向CD滑道，到达CD滑道的最高位置D时速度恰好为零（运动员和滑板整体近似看成质点，空气阻力不计，g取）。

甲乙

（1）求该运动员在圆弧形滑道AB上下滑至B点时对圆弧形滑道的压力；

（2）该运动员为了第一次经过D处后有时间做空中表演，求他在A点下滑的初速度大小；

（3）在（2）问的初始条件下，运动员在滑道上来回运动，最终停的位置距离B点多远？

15．（18）如图所示，轻弹簧连接着两个质量均为的小球2、3，静止于光滑水平桌面上。另一个质量为的小球1以速度撞向小球2，的方向沿着两小球2和3连线方向，已知小球之间的碰撞为弹性碰撞且球1与球2之间不会发生二次碰撞，求：

（1）第一次碰撞刚结束时三个小球的速度分别是多少？

（2）经计算可知，在小球1和2发生第一次碰撞后的，弹簧第一次压缩到最短，求此时弹簧的弹性势能。

（3）（在第二问的前提下）在小球1和2发生第一次碰撞后的内，小球3的位移为。求此时小球1和小球2之间的距离。

参考答案

12345678910

DABADCDBCCDACD

11．（1）切线水平（2）＞（3）1.04（4）AEF（5）B

12．ACC

13．解：以小球为研究对象，取向上为正方向，

（1）整个过程小球的动量变化量为：，则动量的变化量的大小为，方向向上；

（2）整个过程中根据动量定理可得：，解得小球所受弹簧弹力冲量为：，弹力的冲量大小为，方向向上。

14．（1）运动员从A到B的过程中由动能定理得，

在B点由向心力公式得，联立解得。

由牛顿第三定律得，对滑道B点的压力大小，方向垂直于BC向下。

（2）设运动员在BC段克服摩擦力做的功为，

根据运动员到D点时的速度恰好为零，由动能定理得，解得，

运动员在空中表演时做竖直上抛运动，上抛的初速度，解得，

运动员从A到D过程，由动能定理得，

代入数据解得。

（3）运动员下落后会在滑道上来回运动，直到最终静止在BC上；

运动的全过程由动能定理得，

解得运动员在BC段的总路程为，

在BC上来回运动的次数，运动员最终停在离B点处。

15．【答案】（1），，；（2）；（3）

【详解】（1）对小球1和小球2组成的系统，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有

，，解得，，

此时小球3还没有反应过来，其速度为0。

（2）碰撞后，